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FUERZAS INTERMOLECULARES. John Jairo Pérez M Ingeniero Químico Prof. Química General y Orgánica. INTRODUCCIÓN. FUERZAS INTRAMOLECULARES: Fuerzas que se dan en el interior de las moléculas :Enlace Químico.
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FUERZAS INTERMOLECULARES John Jairo Pérez M Ingeniero Químico Prof. Química General y Orgánica
INTRODUCCIÓN FUERZAS INTRAMOLECULARES: Fuerzas que se dan en el interior de las moléculas :Enlace Químico. FUERZAS INTERMOLECULARES: Interacciones entre moléculas. Mantienen unidas las moléculas de las sustancias covalentes, permitiendo que aparezcan en estado sólido o líquido o que se disuelvan en otras sustancias. LA FUERZA DE ATRACCIÓN ELECTROSTÁTICA, mantiene unido a los iones en estado sólido
Las fuerzas intermoleculares, son fuerzas entre las moléculas que han completado sus requerimientos de valencia y por lo tanto ya no tienen tendencia a formar enlaces. • En todos los casos, se trata de fuerzas cuya energía de enlace es menorque la correspondiente a la energía del enlace intramolecular (covalente, iónico)
La energía que se requiere para separar moléculas es mucho menor que la energía para romper un enlace químico. • Ejemplo: • Para romper el enlace H-Cl se requieren 431 kJ/mol. • En cambio, para evaporar el HCL líquido solamente se requieren 16 kJ/mol. • Las fuerzas intermoleculares determinan algunas de las propiedades físicas de las substancias, como su puntos de ebullición y de fusión.
La existencia de las fuerzas intermoleculares se refleja en la existencia de materia condensada (estados de agregación líquido y sólido).
Clasificación Se dividen en dos grandes grupos: • Fuerzas ión dipolo (electrotática) • Fuerzas de van der Waals • dipolo – dipolo • Puente de Hidrógeno • dipolo – dipolo inducido • Fuerzas de dispersión (fuerzas de London)
FUERZAS DE DISPERSIÓN DE LONDON • Las moléculas no polares parecen no tener posibilidad de mostrar fuerzas de atracción entre ellas. • Sin embargo, los gases pueden licuarse, de tal manera que alguna fuerza de atracción debe haber.
A MAYOR CANTIDAD DE ELECTRONES EN LA MOLÉCULA • Se presenta, básicamente, entre moléculas no polares (únicas fuerzas en las no polares). • Al acercarse dos moléculas se origina una distorsión de la nube de electrones en ambas, generándose dipolos transitorios. • La intensidad de la fuerza depende de la cantidad de e- de la molécula. • Se habla de un Dipolo inducido – Dipolo inducido MAYOR POLARIZABILIDAD DE LA MOLÉCULA MAYOR FUERZA DE LONDON
núcleos electrones Distribución simétrica Distribución asimétrica • La dispersión de London es la fuerza intermolecular más débil. • Es la causante de que incluso el He pueda licuarse.
FUERZAS DIPOLO-DIPOLO • Las moléculaspolaresse atraen cuando el extremo positivo de una de ellas está cerca del negativo de otra. • Se establecen atracciones cuya intensidad depende de la carga de su dipolo. www.chem.unsw.edu.au En los líquidos, las moléculas están en libertad de moverse, pueden encontrarse en orientaciones atractivas o repulsivas. En los sólidos, predominan las atractivas.
Efectos Los puntos de ebullición se incrementan para moléculas polares de masa similar, cuando se incrementa el momento dipolar.
PUENTE DE HIDRÓGENO H2O liq. • Son un tipo especial de atracción dipolo-dipolo. • Ocurre en moléculas muy polares que poseen átomos muy electronegativos (F, O, N) unidos a hidrógeno. Ejemplos: HF; H2O y NH3. • La unión se establece entre los pares de e- libres y el átomo de H. • Son fuerzas intermoleculares muy intensas y permanentes. www.virtual.unal.edu.co H2O sól.
Son más fuertes que las interacciones dipolo - dipolo y que las fuerzas de dispersión. • La formación de puentes de hidrógeno es la responsable de un gran número de propiedades físicas o de “anomalías” en el comportamiento de algunas substancias, especialmente del H2O. • Fuerzas de este tipo también están presentes en compuestos como alcoholes, azúcares, ácidos orgánicos, etc., y es la causa de las relativamente altas temperaturas de fusión y ebullición de estos compuestos.
Gas Gas Líquido Gas Gas CH4 NH3 H2O HF H2S El estado líquido El estado sólido
En general • Los puentes de Hidrógeno: • Reducen la presión de vapor. • Aumentan los puntos de ebullición • Aumentan la viscosidad • Afectan la organización conformacional, especialmente en moléculas de interés biológico.
FUERZAS DIPOLO- DIPOLO INDUCIDO Al acercarse un dipolo a una molécula no polar genera sobre ésta una distorsión de la nube de e-, originando un dipolo transitorio. Cuando se acerca una molécula polar el átomo se polariza y se forma un dipolo El átomo esférico no presenta dipolo
FUERZAS IÓN-DIPOLO • Son atracciones entre un ión y el polo de carga opuesta de una molécula polar. • La magnitud de la atracción aumenta con la carga del ión y la carga del dipolo. … como cuando se disuelven y solvatan los iones de sólidos iónicos. http://qorganica.perruchos.com/book/export/html/32
RESUMIENDO • La intensidad de las fuerzas depende de la polaridad de la molécula (mayor carga, mayor fuerza) y de la polarizabilidad de su nube electrónica (mayor cantidad de e-, mayor fuerza). • Las fuerzas de London están presentes en todas las moléculas. • Las fuerzas dipolo-dipolo se suman a las de London. • Los puentes de H se suman a las de London. • NINGUNA de estas fuerzas es más intensa que los enlaces iónicos o covalentes.
Figura 13.1 Silberberg 4ta Ed.
